Ζεύγος ευστάθειας

Σ΄ ένα πλοίο που ισορροπεί στην επιφάνεια του ύδατος το κέντρο βάρους του (ΚΒ) βρίσκεται πάνω από το κέντρο άντωσης (ΚΑ)(¹) . Αν όμως κάποια άλλη δύναμη, ξένη από τις παραπάνω δυνάμεις ή συνδυασμός δυνάμεων από π.χ. στροφή πηδαλίου, άνεμο, κύμα, μετατόπιση φορτίου, ερματισμό κ.λπ το πλοίο κλείνει προς μια πλευρά κατά γωνία φ τότε αμφότερα τα σημεία εφαρμογής, κέντρα των παραπάνω δυνάμεων βάρους - άντωσης παραμένουν αμετάβλητα μόνο ως προς το μέγεθος και τη διεύθυνσή τους.
Το μεν κέντρο βάρους παραμένει στην αυτή, ως προς το πλοίο, θέση, ενώ το κέντρο άντωσης, λόγω της αλλαγής του σχήματος (και όχι του όγκου) του βυθισμένου στο νερό τμήματος του πλοίου αλλάζει το σημείο εφαρμογής, με συνέπεια να μετατοπίζεται σε άλλο σημείο (υπόψη ότι το κέντρο άντωσης είναι το γεωμετρικό κέντρο του όγκου του εκτοπιζόμενου ύδατος).

Ζεύγος Ευστάθειας - ροπή ευστάθειας. Σε κλίση πλοίου, ως προς γωνία φ, μόνο το κέντρο άντωσης μετατοπίζεται, π.χ. από τη θέση C_o (ισορροπίας) στη νέα θέση C₁, με συνέπεια τη δημιουργία ροπής ευστάθειας (επαναφοράς).

• Όπως είναι γνωστό από τη Φυσική, όταν δύο δυνάμεις ίσες και αντίθετες που ενεργούν επί του αυτού αντικειμένου πάψουν να βρίσκονται στην αυτή ευθεία γραμμή δημιουργούν ροπή που τείνει να περιστρέψει το αντικείμενο. Η ροπή αυτή υπολογίζεται αν πολλαπλασιασθεί η μία εξ αυτών δύναμη επί την μεταξύ αυτών κάθετη απόσταση.

Μετά τα παραπάνω γίνεται αντιληπτό ότι όταν ένα πλοίο κλίνει προς μία πλευρά τότε οι δυνάμεις του βάρους και της άντωσης δεν ενεργούν επί της αυτής καθέτου, με συνέπεια να δημιουργούν ζεύγος δυνάμεων που ονομάζεται εν προκειμένω ζεύγος ευστάθειας. Το ζεύγος ευστάθειας είναι που δημιουργεί τη ροπή που τείνει να περιστρέψει το πλοίο, λεγόμενη "ροπή ευστάθειας".

• Όταν η ροπή αυτή τείνει να επαναφέρει το πλοίο στη κατακόρυφη θέση του, τότε λέγεται ότι το πλοίο βρίσκεται σε «σταθερή ισορροπία».

(*) Στο υποβρύχιο και βαθυσκάφος "εν καταδύσει" το ΚΒ είναι κάτω από το ΚΑ.

Δείτε επίσης

• Ευστάθεια πλοίου